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文档简介
浙江省台州市临海学海中学2021-2022学年高三物理模拟试卷含解析一、选择题:本题共5小题,每小题3分,共计15分.每小题只有一个选项符合题意1.作匀速圆周运动的物体,下列物理量中不变的是A速度
B、周期
C、角速度
D、速率参考答案:D2.(单选)如图是一个示波管工作原理图的一部分,电子经过加速后以速度v0垂直进入偏转电场,离开偏转电场时的偏转量为y,两平行板间距为d、板长为L、板间电压为U.每单位电压引起的偏转量(y/U)叫做示波管的灵敏度,为了提高灵敏度,可以采用的方法是()A.增加两板间的电势差UB.尽可能缩短板长LC.尽可能减小板距dD.使电子的入射速度v0大些参考答案:解:设电子的电量为q,质量为m,加速度为a,运动的时间为t,则加速度:a==,运动时间t=,偏转量h==.所以示波管的灵敏度:=.通过公式可以看出,提高灵敏度可以采用的方法是:加长板长L,减小两板间距离d和减小入射速度v0.故C正确,ABD错误.故选:C.3.如图所示,某种自动洗衣机进水时,与洗衣缸相连的细管中会封闭一定质量的空气,通过压力传感器感知管中的空气压力,从而控制进水量。设温度不变,洗衣缸内水位升高,则细管中被封闭的空气A..体积不变,压强变小B..体积变小,压强变大C..体积不变,压强变大D..体积变小,压强变小参考答案:B4.如图所示,横截面为直角三角形斜劈A,放在粗糙的水平地面上,在劈与竖直墙壁之间放置一光滑球B,系统处于静止状态.在球B上施一通过球心的力F,系统仍保持静止,下列说法正确的是A.B所受合外力增大B.B对竖直墙壁的压力增大C.地面对A的摩擦力增大D.A对地面的摩擦力将小于B对墙壁的压力参考答案:CB5.如图,一轻弹簧左端固定在长木块M的左端,右端与小木块m连接,且m、M及M与地面间接触光滑。开始时,m和M均静止,现同时对m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2。在两物体开始运动以后的整个运动过程中,对m、M和弹簧组成的系统(整个过程中弹簧形变不超过其弹性限度),正确的说法是(
)A.由于F1、F2等大反向,故系统机械能守恒B.F1、F2分别对m、M做正功,故系统机械能不断增加C.当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时,系统机械能最大D.系统机械能最大时,两物体动能都为零参考答案:D二、填空题:本题共8小题,每小题2分,共计16分6.如图所示,在场强为E、方向竖直向下的匀强电场中,有两个质量均为m的带电小球,电荷量分别为+2q和-q,两小球用长为L的绝缘细线相连,另用绝缘细线系住带正电的小球悬挂于O点而处于平衡状态,重力加速度为g,则细线对悬点O的作用力等于_________.参考答案:以两个小球组成的整体为研究对象,分析受力如图:重力2mg、电场力,方向竖直向下,细线的拉力T,由平衡条件得:
7.图10—59中虚线表示某一匀强电场区域内的若干个等势面。质子、氘核、粒子以相同的初速度,沿与等势面平行的方向由A点进入该电场,从上端进入电场到下端离开电场的过程中,质子、氘核、粒子的动量改变量之比是______________,电势能改变量之比是_____________。参考答案:1:1:2
2:1:28.特种兵过山谷的一种方法可化简为如右图所示的模型:将一根长为2d、不可伸长的细绳的两端固定在相距为d的A、B两等高处,悬绳上有小滑轮P,战士们相互配合,可沿着细绳滑到对面。开始时,战士甲拉住滑轮,质量为m的战士乙吊在滑轮上,处于静止状态,AP竖直,则此时甲对滑轮的水平拉力为____________;若甲将滑轮由静止释放,则乙在滑动中速度的最大值为____________。(不计滑轮与绳的质量,不计滑轮的大小及摩擦)
参考答案:9.(4分)如图所示,A为放在水平光滑桌面上的木板,质量为1kg。木块B、C质量分别为3kg和1kg。接触面间动摩擦因素为0.1,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。在拉力F作用下,物体A加速度为2m/s2。拉力F大小等于
N。参考答案:14N(4分)10.两名日本学者和一名美籍日本科学家10月7日分享了2008年诺贝尔物理学奖。3名物理学家分别通过数学模型“预言”了量子世界自发性对称破缺现象的存在机制和根源。这一模型融合了所有物质最微小的组成部分,使4种基本相互作用中的3种在同一理论中得到解释。这里所述的4种基本相互作用是指万有引力、
▲、强相互作用、
▲。参考答案:电磁相互作用,
弱相互作用
11.在科学探究活动中,对实验数据进行分析归纳得出结论是非常重要的环节,下面的表格中的数据是某同学在物体作直线运动过程中测得的位移s和时间t的数据记录。物体运动的起止点所测的物理量12345A→B时间t(s)0.891.241.521.761.97位移s(m)0.250.500.751.001.25⑴请你在下列甲图的网格中作s-t图象;⑵该同学猜想图线接近于二次函数的图象,为了验证这个猜想,请你通过转换变量在乙图的网格中作相应的图象;⑶通过上述处理,你认为物体从A→B的过程中,s随t变化的规律是:
(用s、t表示,涉及数字,计算结果保留2位有效数字)。参考答案:⑴图略,见解析;⑵图略,见解析;⑶s=0.33t2试题分析:⑴根据描点作图法,作出s-t图象如下图甲所示。⑵由于该同学猜想图线接近于二次函数的图象,为了验证这个猜想,通过转换变量来进行,即作s-t2图象,为此求得表格如下:A→B时间t(s)0.891.241.521.761.97新变量t2(s2)0.791.542.313.103.88位移s(m)0.250.500.751.001.25根据描点作图法,作出s-t2图象如上图乙所示。⑶从所作s-t2图象中看出t2、s呈线性变化关系,即从A到B的过程中s随t变化的规律是:物体作初速度为零的匀加速直线运动,由图中斜率求得,即a==0.65m/s2,故s=0.325t2题中所提供的数据均为保留2小数点后位数,因此有:s=0.33t212.如图所示,注射器连接着装有一定水的容器.初始时注射器内气体体积V1,玻璃管内外液面等高.将注射器内气体全部压入容器中后,有体积V2的水被排出流入量筒中,此时水充满了细玻璃管左侧竖直部分和水平部分.拉动活塞,使管内的水回流到容器内且管内外液面仍等高,最后注射器内气体体积V3,从管内回流的水体积为V4.整个过程温度不变,则V3>V4;V1=V2+V3.(填>,<或=)参考答案:考点:理想气体的状态方程.专题:理想气体状态方程专题.分析:气体在等温变化过程中,气体压强与体积成反比,压强变大体积变小,压强变小体积变大;根据题意分析,找出各体积间的关系.解答:解:把注射器内的气体压入容器时,气体压强变大,总体积变小,流出水的体积小于注射器内气体的体积,V1>V2,拉动活塞,使管内的水回流到容器内时,容器(包括注射器)内气体压强变小,体积变大,注射器内气体体积大于回流的水的体积,V3>V4,管内的水回流到容器内且管内外液面仍等高,压强不变,气体总体积不变,则V1=V2+V3,故答案为:>=点评:在整个过程中气体温度不变,气体发生的是等温变化;应用玻意耳定律根据题意即可正确解题.13.如图所示,在竖直平面内存在着若干个无电场区和有理想边界的匀强电场区,两区域相互间隔,竖直高度均为h,电场区域水平方向无限长,每一电场区域场强的大小均为E,且E=mg/q,场强的方向均竖直向上。一个质量为m,带正电的、电荷量为q的小球(看作质点),从第一无电场区域的上边缘由静止下落,不计空气阻力。则小球从开始运动到刚好离开第n个电场区域的过程中,在无电场区域中所经历的时间为__________,在第n个电场区域中所经历的时间为________。参考答案:,三、简答题:本题共2小题,每小题11分,共计22分14.如图所示,在真空中一束平行复色光被透明的三棱镜ABC(截面为正三角形)折射后分解为互相分离的a、b、c三种色光,分别照射到三块板上.则:(1)若将a、b、c三种色光分别通过某狭缝,则发生衍射现象最明显的是哪种色光?(2)若OD平行于CB,三棱镜对a色光的折射率na是多少?参考答案:(1)折射率最小的是c光,则它的波长最长,衍射现象最明显;(2)(1)由图知,三种色光,a的偏折程度最大,c的偏折程度最小,知a的折射率最大,c的折射率最小.则c的频率最小,波长最长衍射现象最明显。(2)若OD平行于CB,则折射角,三棱镜对a色光的折射率。15.(6分)题11图2为一列沿x轴正方向传播的简谐机械横波某时刻的波形图,质点P的振动周期为0.4s.求该波的波速并判断P点此时的振动方向。参考答案:;P点沿y轴正向振动考点:本题考查横波的性质、机械振动与机械波的关系。四、计算题:本题共3小题,共计47分16.(16分)一轻质细绳一端系一质量为m=0.05kg的小球A,另一端挂在光滑水平轴O上,O到小球的距离为L=0.1m,小球跟水平面接触,但无相互作用,在球的两侧等距离处分别固定一个光滑的斜面和一个挡板,如图所示,水平距离s=2m,动摩擦因数为μ=0.25。现有一滑块B,质量也为m,从斜面上滑下,与小球发生弹性正碰,与挡板碰撞时不损失机械能。若不计空气阻力,并将滑块和小球都视为质点,g取10m/s2,试问:
(1)若滑块B从斜面某一高度h处滑下与小球第一次碰撞后,使小球恰好在竖直平面内做圆周运动,求此高度h;(2)若滑块B从h/=5m处滑下,求滑块B与小球第一次碰后瞬间绳子对小球的拉力;(3)若滑块B从h/=5m处下滑与小球碰撞后,小球在竖直平面内做圆周运动,求小球做完整圆周运动的次数。参考答案:解析:(1)小球刚能完成一次完整的圆周运动,它到最高点的速度为v0,在最高点,仅有重力充当向心力,则有
①在小球从最低点运动到最高点的过程中,机械能守恒,并设小球在最低点速度为v,则又有
②解①②有m/s
(3分)滑块从h高处运动到将与小球碰撞时速度为v2,对滑块由能的转化及守恒定律有因弹性碰撞后速度交换m/s,解上式有h=0.5m
(2)若滑块从h/=5m处下滑到将要与小球碰撞时速度为u,同理有
③解得
滑块与小球碰后的瞬间,同理滑块静止,小球以的速度开始作圆周运动,绳的拉力T和重力的合力充当向心力,则有
④解④式得T=48N
(3)滑块和小球最后一次碰撞时速度为,滑块最后停在水平面上,它通过的路程为,同理有
⑤小球做完整圆周运动的次数为
⑥解⑤、⑥得,n=10次
17.如图甲所示,质量为m的小球(视为质点),从静止开始沿光滑斜面由A点滑到B点后,进入与斜面圆滑连接的竖直光滑圆弧管道BCD(即∠BOD=135°),C为管道最低点,D为管道出口,半径OD水平.A、C间的竖直高度为H,用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F;改变H的大小,可测出相应的F大小,F随H的变化关系如图乙所示,不计空气阻力,取g=10m/s2.(1)求小球的质量m;(2)求管道半径R1;(3)现紧靠D处,水平放置一个圆筒(不计筒皮厚度),如图丙所示,圆筒的半径R2=0.075m,筒上开有小孔E,筒绕水平轴线匀速旋转时,小孔E恰好能经过出口D处.若小球从高H=0.4m处由静止下滑,射出D口时,恰好能接着穿过E孔,并且还能再从E孔向上穿出圆筒而未发生碰撞.求圆筒转动的角速度ω为多少?参考答案:考点: 机械能守恒定律;向心力.专题: 机械能守恒定律应用专题.分析: (1)、(2)小球由A点滑到C,机械能守恒,列出方程;在C点,由牛顿第二定律列出方程,得到F与H的关系式,结合图象的信息,即可求解.(3)小球由A点滑到D,机械能守恒;分析清楚小球的运动过程,找出小球运动时间与圆筒周期间的关系,即可求解.解答: 解:(1)小球由A点滑到C,机械能守恒
mgH=mvC2在C点,F﹣mg=解得:F=mg+H
由图乙知mg=1,解得:m=0.1kg;
(2)由图乙知==10
解得:R1=0.2m
(3)小球由A点滑到D,机械能守恒
mg(H﹣R1)=mvD2小球在圆筒内向上运动的时间为t,从E孔向上离开圆筒时的速度为v,圆筒旋转的周期为T,则
v2﹣v2D=﹣2g(2R2)
2R2=t
t=T
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